[发明专利]一种测试水压作用下超疏水状态稳定性的设备及其测试方法

说明书

本发明涉及一种测试水压作用下超疏水状态稳定性的设备及其测试方法，包括：通过第一夹环与第二夹环能够对处于二者之间的超疏水层进行夹紧固定；通过不断拧紧的螺母使得第一夹环、第二夹环以及超疏水层能够牢固固定在导水管和引水管之间；通过水泵将储水箱内的水抽出，在测试的过程中通过电磁阀调节导水管内流体的水压，通过监测摄像头对超疏水层在不同水压下的状态进行监测；如果超疏水层在较高的水压下破损，水通过引水管流入至集水盒内进行收集。本发明能够根据测试的需要对测试超疏水层的水压进行调整，且在测试的过程中还能够超疏水层在不同水压下的状态进行监测，方便检测人员对检测过程进行观察和记录。

技术领域

本发明涉及超疏水技术领域，特别是涉及一种测试水压作用下超疏水状态稳定性的设备及其测试方法。

背景技术

仿生学是生物学、数学和工程技术学互相渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。人类师从自然，受荷叶、水黾足、槐叶苹叶片等的启发，仿制生物表面微观结构制备了人工超疏水表面。本文从超疏水原理出发，梳理自然界生物超疏水表面结构及润湿性，对各时期仿生超疏水表面的发展进行列举与评述，综述了仿生超疏水材料的诸多制备方法并作总结分析，剖析了现阶段研究过程中面临的挑战，并展望了该领域未来发展方向。超疏水是一种新型材料，它可以自行清洁需要干净的地方，还可以放在金属表面防止外界的腐蚀。我们定义超疏水材料表面稳定接触角要大于150°，滚动接触角小于10°。关于超疏水状态稳定性的研究表明，对于凸起型结构的超疏水材料，微结构内部的气体因与大气连通而可以自由流动，在这种情况下，Cass ie状态依靠三相线上的毛细作用力来维持的：即水通过表面张力在超疏水材料表面微结构之间搭起“水桥”，并通过三相接触线将载荷传递到表面微结构上，从而实现了水在微结构上的“悬浮”。当外力大于三相线上的极限毛细作用力时，液体就会侵入到超疏水材料的表面微结构中。由于实际应用中的超疏水材料的微结构排列并不规律，具体几何形状也各不相同，难以用理论进行预测，需通过实验来确定。当前用于测试超疏水不同水压下稳定性的设备结构较复杂，操作过程繁琐，使用较为不便，局限性较大，因此，我们提出了一种测试水压作用下超疏水状态稳定性的设备及其测试方法。

发明内容

本发明提供了一种测试水压作用下超疏水状态稳定性的设备及其测试方法，解决了现有技术中的技术问题。

本发明解决上述技术问题的方案如下：一种测试水压作用下超疏水状态稳定性的设备，包括导水管和引水管，所述导水管靠近引水管一端的外周套接固定有第一法兰，所述引水管靠近导水管一端的外周套接固定有第二法兰，所述导水管与引水管之间设有超疏水组件，所述第一法兰靠近第二法兰的一侧均匀连接有多根连接螺杆，每根所述连接螺杆上均活动连接有螺母，所述导水管上设有电磁阀，所述导水管远离引水管的一端连通有水泵，且所述导水管与水泵的输入端相连通，所述水泵的输出端连通有入水管，所述入水管远离导水管的一端连通有储水箱，所述引水管远离导水管的一端连接有固定架，所述固定架上连接有用于监测的监测摄像头，所述引水管的下方设有集水盒，所述导水管上连接有控制面板，所述控制面板上设有显示屏，所述引水管上连接有显示屏幕，所述导水管以及引水管的底部均连接有支撑架。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，每根所述连接螺杆远离第一法兰的一端均贯穿第二法兰，且所述连接螺杆贯穿第二法兰后与相对应的螺母活动连接。

进一步，所述引水管远离导水管的一端固定连接有透明的有机玻璃板。

进一步，所述超疏水组件包括第一夹环和第二夹环，所述第一夹环与第二夹环之间夹有超疏水层，所述第一夹环上均匀贯穿插接有多个螺栓，所述第二夹环靠近第一夹环一侧与每个所述螺栓位置对应处均设有与其相配合作业的螺槽，且所述第一夹环与第二夹环之间通过螺栓固定连接，所述第一夹环与第二夹环的相对面均固定连接有两个用于密封的橡胶密封环，所述第一夹环的顶部固定连接有把手。

进一步，所述第一夹环上与螺栓的螺头位置对应处均设有凹陷，且每个所述螺栓的螺头均设置于所对应的凹陷内，所述螺栓的螺头所处平面不超过第一夹环外壁所处平面。